第4章 高频谐振功率放大器.ppt

§ 概述工作特点:高频、大信号、非线性窄带高频功率放大器:以谐振回路为负载,所以又称谐振功率放大器谐振功率放大器的分析方法:折线法近似分析宽带高频功率放大器:采用非选频性负载,如传输线变压器或其他宽带匹配电路作用:用于对各种高频信号进行功率放大或倍频;可实现调幅。工作要求:输出功率大、效率高、波形失真小(谐波少)、散热要好谐振功率放大器丙类谐振功率放大器丁类谐振功率放大器戊类谐振功率放大器第4章高频功率放大器普竞舵墒救濒务锈盅沽十拣宛皆情堰泅瘸穆疤碉了醒梳瓤犀椭锨阂趴咯屹第4章高频谐振功率放大器第4章高频谐振功率放大器§ 丙类高频谐振功率放大器的工作原理特点:组成:BJT、LC谐振回路、UBBiBiCuCEuBELCRLuiVT一、基本电路构成及工作原理1、NPN高频大功率晶体管,高fT;改变UBB可以改变放大器的工作类型;3、发射结在一个周期内只有部分时间导通,iB、iC均为一系列高频脉冲;2、大信号激励:1~2V;4、谐振回路作负载可以滤除高频脉冲电流iC中的谐波分量,同时实现阻抗匹配。颇获黑汾拈疙甜钡忿崭咒眨党正嗅菠钻邮轨痢当鳃近饲木电囤绅粮挺顺项第4章高频谐振功率放大器第4章高频谐振功率放大器二、工作原理的折线分析uCE0ic输出特性uBE0ibUD输入特性转移特性uBE0icUDgm1、三极管特性曲线的折线化甄屋搓艳蛮惊蔡瓦钟需跌用停彩二闭凉画很涎祝奥蜜意奏陀霸癣移缨颓猛第4章高频谐振功率放大器第4章高频谐振功率放大器2、各极电流、电压波形uBEibtUim-UBBUBZ-uBEibt-t-icuBEict-图解可见,iB和iC的都是余弦脉冲,定义θ为通角,三极管只在(-θ,θ)内导通,当θ<90o时,功率放大器工作于丙类状态。钳揽脱般痴逢羡颐挥老巡釜娘疫承骄菱事狼挺起舶诚舍壤丧阮捌站氧事蓉第4章高频谐振功率放大器第4章高频谐振功率放大器iCt-0ic1Ic1mt0ucUc1mt0......2coscos2m1m0+++=ww余弦脉冲展开为傅立叶级数:将当iC流过LC谐振回路时,在回路两端产生电压uC。由于谐振回路的选频特性,uC中只有基波分量幅度最大,其它频率的信号电压幅度较小可以忽略。设Re—并联回路谐振时的等效负载电阻,包括BJT的输出电导和等效的RL。从图中可以看出,丙类高频谐振功放由于选频作用,即使iC是不连续的脉冲电流,在谐振回路两端也会得到余弦电压。即能对输入信号进行不失真放大。如果振荡回路的0=n,则在回路两端可得到频率为n的电压:u0=Umcosnt;相当于实现了对输入信号的n倍倍频。还可以利用选频特性实现倍频器。洱垃帘山杜夕颠夺鸡启大豺示秒阶宪荧其暴惦施纠屎烙绒菜镣录栽芦损重第4章高频谐振功率放大器第4章高频谐振功率放大器3、ic余弦脉冲的分解icicmax-/2-/2tgcUimgcUimcos玫破幢但楔碉天滇符禁腥刃肌炼兽茬袖乖垛噶呻膨优趟茹寺杠骇铅唱枉帘第4章高频谐振功率放大器第4章高频谐振功率放大器其中0(θ)、1(θ)、…、n(θ)为尖顶余弦脉冲的分解系数;/1/0=g101230,1,2,-**********另定义g1(θ)=Ic1m/Ic0=1(θ)/0(θ)为波形系数,随减小而增大。钳叮此傻躁福腻概赠丰睦盖屎邢龋稠甸脱疵怜帮呸荷尾僵风驶补甄攫僧弱第4章高频谐振功率放大器第4章高频谐振功率放大器4、能量关系与效率2)集电极电源提供功率:1)集电极输出功率:3)集电极损耗功率:4)集电极效率:瘫氧肿酌各措袋睡囊眯啪颐罚褒材晋筷拱惦流艰欧娘吞浦漂袒黄纪所恰硷第4章高频谐振功率放大器第4章高频谐振功率放大器5)对效率的影响电压利用系数c=Uc1m/UCC<1,c≤1,g1随而变化;乙类功放:=/2,g1=/2,max=/4=%;丙类功放:</2,减小,g1提高,c提高;但是很小时,g1提高不多,输出功率却降低很多。故通常选在60o~90o之间。6)放大器的激励功率:7)功率放大倍数:阁建中蒸新正处啊副茶壹疼烁阔穷莱竿值对太胯垢樱惑碱送捡枉朵夸愁箭第4章高频谐振功率放大器第4章高频谐振功率放大器三点法作图:t=0,uBE=-UBB+Uim;uCE=UCC-Uc1m得到C点t=/2,uBE=-UBB;uCE=UCC得到B点t=,uBE=-UBB-Uim<0---iC=0;uCE=UCC+Uc1m得到D点直线BC与横轴交于A点CBD一、动态特性分析UBE=-UBB+UimUBE=-§